一种基于三维数字技术的桥梁施工组织方法

1.本发明涉及电数字数据处理技术领域，尤其涉及一种基于三维数字技术的桥梁施工组织方法。


背景技术：

2.电数字数据处理是指将电信号或电脑信号转换为数字形式，并使用计算机或其他数字设备进行处理和分析的过程，通过电数字数据处理，可以对模拟信号进行采样、量化和编码，将其转换为离散的数字信号，然后使用计算机算法和数学方法对这些数字信号进行处理和分析。
3.桥梁施工组织方法是指为了有效组织和管理桥梁工程施工，采用的各种策略和方法，其目的是为了提高施工效率、确保施工质量、降低施工风险，并在规定时间内完成工程，在现有的桥梁施工组织方法的实际实施过程中，高速公路工程路线长，涉及的工程种类多，施工组织难度与复杂性高，传统的施工技术手段由于未对工程数据进行完善的汇总处理以及施工模拟分析，很难有效提升工程建设的效率以及质量水平，对于施工进度、施工成效造成了影响，同时可能构成高施工风险与安全隐患问题，造成工程成本增加的情况，对工程可持续发展造成了阻碍。


技术实现要素：

4.本发明的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于三维数字技术的桥梁施工组织方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于三维数字技术的桥梁施工组织方法，包括以下步骤：整体施组的确立；专项施工方案模拟、工艺模拟、多方案对比模拟；优化进度、模型与进度迭代变更；现场追踪、迭代更新；进度优化；施工可视化过程。
6.作为本发明的进一步方案，所述整体施组的确立的步骤具体为：所述整体施组的确立包括bim模型创建和综合性能评估、施工组织设计和进度计划编制、整体施组方案制定；所述专项施工方案模拟、工艺模拟、多方案对比模拟包括施工段、施工起点流向、施工程序确定、bim软件模拟分析和物料工序计划编制、质量控制和安全文明措施设定、施工过程三维模拟和问题解决优化。
7.作为本发明的进一步方案，所述优化进度、模型与进度迭代变更包括工期安排调整和施工组织方案优化、关键路线和任务识别、优化关键任务、非关键线路施工工序调整、
4d施工模拟和整体方案优化；所述现场追踪、迭代更新包括bim模型与进度计划可视化结合、建立bim场地模型和平面布置规划、起重运输机械布置模拟分析、材料资源运输状态模拟和进场计划调整；所述进度优化包括4d动态模拟和资源配置分析、优化进度方案和指导施工、优化施工组织方案和减少赘余环节。
8.作为本发明的进一步方案，所述优化进度、模型与进度迭代变更的步骤具体为：所述施工可视化过程包括任务创建和属性调整、甘特图属性设置和显示调整、参数配置和施工任务属性定义、施工仿真模拟和问题调整、模拟过程导出和输出参数设置。
9.作为本发明的进一步方案，所述整体施组的确立的步骤具体为：细化建筑、结构和设备具体构件的建模，确保模型的准确性和完整性；添加材料类型、尺寸、供应商属性信息，以支持后续的工艺模拟和资源管理；利用bim软件进行冲突检测和碰撞分析，解决模型中的空间冲突，优化设计和施工方案；详细规划施工的工序和步骤，考虑材料供应、人力资源要素，优化资源的使用和分配；利用bim技术进行施工项的可视化和排程，更精确地制定施工进度计划；结合bim模型和详细的施工组织设计，获取整体施组方案；对施工方法和技术要求进行优化和评估；制定具体的执行计划和管理措施，包括施工安全、质量控制、环境保护方面的要求。
10.作为本发明的进一步方案，所述专项施工方案模拟、工艺模拟、多方案对比模拟的步骤具体为：采用模拟退火算法，并基于施工需求、资源约束和工序依赖关系，寻求最优的施工段划分、施工起点流向和施工程序安排，通过定义适应度函数和约束条件，引入评估和优化指标，循环迭代优化，获取最优解方案；通过bim软件结合进度计算、资源分配和碰撞检测技术，以模拟施工过程，采用遗传算法结合工艺要求和资源限制，进行物料工序计划的优化；结合质量标准和安全要求，制定基于规则的控制策略，包括冲突检测、质量检验和安全文明措施，通过人工智能算法和知识推理技术，进行实时监控和决策支持，并对施工现场的风险预警和问题解决优化；基于三维模型技术，利用物理引擎和碰撞检测算法进行实时模拟和可视化展示，基于约束的优化算法，对冲突项目进行快速识别和解决优化。
11.作为本发明的进一步方案，所述优化进度、模型与进度迭代变更的步骤具体为：采用遗传算法，配合施工要求和资源约束条件，对工期安排和施工组织方案进行调整和优化，通过对已有的工期安排和施工组织方案进行评估和分析，优化调整；采用关键路径法（cpm），对施工进度网络进行分析，识别出关键路径和关键任务，并确定其优先级；采用启发式算法，结合资源调度和施工限制条件，优化关键任务的执行顺序、资源分配和工序设计；
采用进化算法，考虑材料、人力和设备资源的限制约束，优化非关键路径的施工工序顺序和调度；通过碰撞检测算法、路径规划算法结合，将进度计划和bim模型进行整合和模拟，以可视化展示施工过程，检测冲突并优化整体方案。
12.作为本发明的进一步方案，所述现场追踪、迭代更新的步骤具体为：采用信息集成技术，将bim模型中的构件和进度计划进行关联，实时呈现施工进度和模型的对比分析，以可视化的形式显示实际进度与计划进度的差异，为决策和调整提供数据依据；结合场地测量和建模技术，获取准确的场地数据，并使用布局规划算法对场地进行合理的平面布置，包括机械设备、人力资源、临时设施；结合机械设备参数和施工需求，运用离散事件模拟或仿真方法，对起重运输机械的布置方案进行模拟和分析，评估其效果、识别潜在冲突，并进行优化调整；运用离散事件模拟方法，结合材料运输参数和进场要求，对材料资源的运输状态进行模拟和分析，识别瓶颈和瓶颈前后综合优化。
13.作为本发明的进一步方案，所述进度优化的步骤具体为：使用bim软件和进度管理工具，将进度计划和资源信息与三维模型结合，进行动态模拟和资源分析，基于分析结果，识别资源短缺、冲突和优化机会；使用遗传算法，在施工需求和资源限制条件下，对进度方案进行优化并生成最优解；通过模拟和分析施工组织方案，采用遗传算法，结合施工需求和资源约束条件，优化施工方案，减少重复工序、优化资源利用。
14.作为本发明的进一步方案，所述施工可视化过程的步骤具体为：提供用户界面，允许用户创建施工任务，并设置任务的关键属性，如工期、紧前任务、资源需求，同时，支持属性调整，如任务延误、资源调整项目，实现施工任务的创建和属性调整，以准确描述每个任务的特征和约束条件；提供对甘特图的属性设置，包括时间刻度、任务颜色、依赖关系表示，设置甘特图的属性，并进行显示调整，以合理呈现施工进度和任务关系；提供参数配置界面，允许用户设置模拟和仿真的相关参数，包括时间步长、资源效率，并支持定义施工任务的属性，包括风险因素、资源依赖关系，以支持后续的模拟和分析；基于设置的施工任务和参数，使用仿真算法对施工进程进行模拟，模拟过程中参考任务的优先级、资源调度因素，根据模拟结果，识别潜在的问题和瓶颈，进行调整和优化施工方案；提供导出功能，将模拟过程以可视化的方式呈现，同时支持设置输出参数，如模拟结果统计指标、图表格式，满足各项输出需求。
15.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：本发明中，基于bim模型和综合性能评估，创建详细的数字模型和综合分析，确保施工的高效性和顺利进行，通过专项施工方案模拟、工艺模拟和多方案对比模拟，通过模拟和对比不同方案，优化施工过程、提高施工质量和效率，通过优化进度与bim模型的整合和迭代更新，调整工期安排、优化施工组织方案和识别关键任务，保持施工进度的准确性和可
视化，通过结合bim模型和进度计划的可视化，建立bim场地模型和平面布置规划以及材料资源运输状态模拟手段，实现现场施工的实时追踪和更新，及时解决问题和优化施工方案，并优化施工进度方案和指导施工的目的，采用了4d动态模拟和资源配置分析方法，减少冗余环节，提高施工效率和质量。
附图说明
16.图1为本发明提出一种基于三维数字技术的桥梁施工组织方法的主要步骤示意图；图2为本发明提出一种基于三维数字技术的桥梁施工组织方法的步骤1细化示意图；图3为本发明提出一种基于三维数字技术的桥梁施工组织方法的步骤2细化示意图；图4为本发明提出一种基于三维数字技术的桥梁施工组织方法的步骤3细化示意图；图5为本发明提出一种基于三维数字技术的桥梁施工组织方法的步骤4细化示意图；图6为本发明提出一种基于三维数字技术的桥梁施工组织方法的步骤5细化示意图；图7为本发明提出一种基于三维数字技术的桥梁施工组织方法的步骤6细化示意图。
具体实施方式
17.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
18.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例1
19.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于三维数字技术的桥梁施工组织方法，包括以下步骤：整体施组的确立；专项施工方案模拟、工艺模拟、多方案对比模拟；优化进度、模型与进度迭代变更；现场追踪、迭代更新；进度优化；
施工可视化过程。
20.整体施组的确立的步骤具体为：整体施组的确立包括bim模型创建和综合性能评估、施工组织设计和进度计划编制、整体施组方案制定；专项施工方案模拟、工艺模拟、多方案对比模拟包括施工段、施工起点流向、施工程序确定、bim软件模拟分析和物料工序计划编制、质量控制和安全文明措施设定、施工过程三维模拟和问题解决优化；优化进度、模型与进度迭代变更包括工期安排调整和施工组织方案优化、关键路线和任务识别、优化关键任务、非关键线路施工工序调整、4d施工模拟和整体方案优化；现场追踪、迭代更新包括bim模型与进度计划可视化结合、建立bim场地模型和平面布置规划、起重运输机械布置模拟分析、材料资源运输状态模拟和进场计划调整；进度优化包括4d动态模拟和资源配置分析、优化进度方案和指导施工、优化施工组织方案和减少赘余环节；优化进度、模型与进度迭代变更的步骤具体为：施工可视化过程包括任务创建和属性调整、甘特图属性设置和显示调整、参数配置和施工任务属性定义、施工仿真模拟和问题调整、模拟过程导出和输出参数设置。
21.具体而言，整体施组是指在桥梁施工过程中，通过一系列步骤和方法确立整体施组方案，以保证施工高效进行，这个过程基于bim模型的创建和综合性能评估，并包括施工组织设计和进度计划编制，通过应用bim技术，整体施组能够提供准确可靠的施工方案，确保施工的顺利进行，专项施工方案模拟、工艺模拟和多方案对比模拟是整体施组过程中的重要环节，通过模拟和对比分析不同的专项施工方案，包括施工段划分、施工起点流向、施工程序确定等，可以优化施工过程，提高施工质量和效率，通过工艺模拟，可以模拟和评估施工过程中的关键工艺步骤，帮助确定最佳的施工方法，而多方案对比模拟则可以比较不同施工方案的优缺点，选择最合适的方案进行实施，优化进度、模型与进度迭代变更是为了确保施工进度的准确性和可视化，通过对工期安排进行调整、施工组织方案的优化以及关键任务的识别，可以优化施工进度计划，同时，将bim模型与进度计划进行整合和迭代更新，可以实现对施工进度的动态管理和可视化展示，现场追踪、迭代更新是指在实际施工现场通过bim模型与进度计划的可视化结合，以及建立bim场地模型和平面布置规划等方法，实现对施工现场的追踪和更新，通过对起重运输机械布置的模拟分析和材料资源运输状态的模拟，可以及时解决问题和优化施工方案，进度优化是通过4d动态模拟和资源配置分析等方法来优化施工进度方案和指导施工，通过动态模拟可以更加准确地预测施工进度和资源需求，从而优化施工进程，减少浪费和赘余环节，最后，施工可视化过程是指将整个施工过程以可视化形式展示，包括任务创建和属性调整、甘特图属性设置和显示调整、参数配置和施工任务属性定义、施工仿真模拟和问题调整等环节，这样可以帮助项目管理者更清晰地了解施工进展，并作出相应的决策，综合来说，基于三维数字技术的桥梁施工组织方法能够提升施工效率、优化资源利用、减少浪费和冲突，通过可视化的施工过程，项目管理者能够做出更明智的决策，从而提高整体施组的效果，并成功交付项目。
22.请参阅图2，整体施组的确立的步骤具体为：细化建筑、结构和设备具体构件的建模，确保模型的准确性和完整性；添加材料类型、尺寸、供应商属性信息，以支持后续的工艺模拟和资源管理；
利用bim软件进行冲突检测和碰撞分析，解决模型中的空间冲突，优化设计和施工方案；详细规划施工的工序和步骤，考虑材料供应、人力资源要素，优化资源的使用和分配；利用bim技术进行施工项的可视化和排程，更精确地制定施工进度计划；结合bim模型和详细的施工组织设计，获取整体施组方案；对施工方法和技术要求进行优化和评估；制定具体的执行计划和管理措施，包括施工安全、质量控制、环境保护方面的要求。
23.具体而言，整体施组的实施方向包括建模和属性设置、冲突检测和碰撞分析、施工工序规划、可视化排程、整体施组方案获取、施工方法和技术优化，以及执行计划和管理措施的制定，通过这些步骤，实现了对施工过程的细致规划和高效管理，通过bim技术的应用，确保数字模型的准确性和完整性，并通过冲突检测和碰撞分析解决空间冲突，最大程度优化设计和施工方案，详细的工序规划、可视化排程以及整体施组方案的获取，确保施工安全、高质量和可持续性，此外，对施工方法和技术进行优化评估，制定具体的执行计划和管理措施，有效提高施工效率和顺利进行施工，整体施组的实施策略通过综合应用bim技术和综合性能评估，旨在保证桥梁施工的顺利进行，并提供项目管理者所需的多维度决策支持。
24.请参阅图3，专项施工方案模拟、工艺模拟、多方案对比模拟的步骤具体为：采用模拟退火算法，并基于施工需求、资源约束和工序依赖关系，寻求最优的施工段划分、施工起点流向和施工程序安排，通过定义适应度函数和约束条件，引入评估和优化指标，循环迭代优化，获取最优解方案；通过bim软件结合进度计算、资源分配和碰撞检测技术，以模拟施工过程，采用遗传算法结合工艺要求和资源限制，进行物料工序计划的优化；结合质量标准和安全要求，制定基于规则的控制策略，包括冲突检测、质量检验和安全文明措施，通过人工智能算法和知识推理技术，进行实时监控和决策支持，并对施工现场的风险预警和问题解决优化；基于三维模型技术，利用物理引擎和碰撞检测算法进行实时模拟和可视化展示，基于约束的优化算法，对冲突项目进行快速识别和解决优化。
25.具体而言，专项施工方案模拟、工艺模拟和多方案对比模拟的步骤包括采用模拟算法进行优化，bim软件的应用，制定规则控制策略，以及实时模拟和可视化展示，首先，利用模拟退火算法寻找最优的施工方案，考虑施工需求、资源约束和工序依赖关系，然后，运用bim软件结合进度计算、资源分配和碰撞检测技术，对施工过程进行工艺模拟，并通过遗传算法优化物料工序计划，同时，制定基于规则的控制策略，包括冲突检测、质量检验和安全文明措施，利用人工智能算法和知识推理技术进行实时监控和决策支持，最后，基于三维模型技术进行实时模拟和可视化展示，运用约束优化算法快速识别和解决冲突项目，通过整合这些步骤，可以评估不同方案的效果和可行性，选择最优方案实施，并提升施工效率、质量和安全性，这些模拟方法和技术的应用为项目团队提供了决策支持和问题解决的工具，帮助优化施工过程，使项目顺利进行。
26.请参阅图4，优化进度、模型与进度迭代变更的步骤具体为：
采用遗传算法，配合施工要求和资源约束条件，对工期安排和施工组织方案进行调整和优化，通过对已有的工期安排和施工组织方案进行评估和分析，优化调整；采用关键路径法（cpm），对施工进度网络进行分析，识别出关键路径和关键任务，并确定其优先级；采用启发式算法，结合资源调度和施工限制条件，优化关键任务的执行顺序、资源分配和工序设计；采用进化算法，考虑材料、人力和设备资源的限制约束，优化非关键路径的施工工序顺序和调度；通过碰撞检测算法、路径规划算法结合，将进度计划和bim模型进行整合和模拟，以可视化展示施工过程，检测冲突并优化整体方案。
27.具体而言，通过遗传算法，结合施工要求和资源约束条件，对现有的工期安排和施工组织方案进行优化，该算法的迭代过程能够寻找更优的安排方案，其次，运用关键路径法分析项目中的关键路径和关键任务，这些任务对整个工期具有重要影响，确定关键任务后，可以有针对性地进行资源调度和优化，接着，应用启发式算法来优化关键任务的执行顺序和资源分配，这种算法结合资源调度和施工限制条件，通过迭代找到最优的任务顺序和资源利用策略，以提高关键任务的完成时间和资源利用效率，同时，使用进化算法来优化非关键路径的施工工序顺序和调度，考虑到材料、人力和设备资源的限制约束，通过适应度评估和选择操作，优化非关键路径的工序顺序和资源分配，以提高施工效率，最后，将进度计划和bim模型进行整合，利用碰撞检测算法和路径规划算法进行模拟和优化，通过可视化展示施工过程，可以检测潜在的冲突并及时进行调整和解决，从而提高施工效率和质量，综上所述，优化进度、模型与进度迭代变更的步骤涵盖了遗传算法、关键路径法分析、启发式算法优化、进化算法优化和进度计划与bim模型的整合，这些步骤的应用有助于提高施工效率、资源利用和质量控制，以实现项目的顺利进行和优化的施工方案。
28.请参阅图5，现场追踪、迭代更新的步骤具体为：采用信息集成技术，将bim模型中的构件和进度计划进行关联，实时呈现施工进度和模型的对比分析，以可视化的形式显示实际进度与计划进度的差异，为决策和调整提供数据依据；结合场地测量和建模技术，获取准确的场地数据，并使用布局规划算法对场地进行合理的平面布置，包括机械设备、人力资源、临时设施；结合机械设备参数和施工需求，运用离散事件模拟或仿真方法，对起重运输机械的布置方案进行模拟和分析，评估其效果、识别潜在冲突，并进行优化调整；运用离散事件模拟方法，结合材料运输参数和进场要求，对材料资源的运输状态进行模拟和分析，识别瓶颈和瓶颈前后综合优化。
29.具体而言，采用信息集成技术将bim模型与进度计划关联，实时展示施工进度与模型对比分析；结合场地测量和建模技术获取准确的场地数据，并进行合理的平面布置规划；利用离散事件模拟和仿真方法对起重运输机械的布置方案进行模拟和分析；运用离散事件模拟方法对材料资源的运输状态进行模拟和分析，识别潜在的瓶颈并实施综合优化，首先，通过信息集成技术将bim模型与进度计划关联，在可视化界面中实时呈现施工进度与模型的对比分析，以便决策和调整，其次，利用场地测量和建模技术获取准确的场地数据，并进
行布置规划，考虑机械设备、人力资源和临时设施的合理配置，接下来，采用离散事件模拟和仿真方法对起重运输机械的布置方案进行模拟和分析，评估效果、识别冲突并进行优化调整，提高施工效率和安全性，最后，利用离散事件模拟方法结合材料运输参数和进场要求对材料资源的运输状态进行模拟和分析，识别瓶颈并进行综合优化，优化材料运输流程，加快施工进度和资源利用效率。
30.请参阅图6，进度优化的步骤具体为：使用bim软件和进度管理工具，将进度计划和资源信息与三维模型结合，进行动态模拟和资源分析，基于分析结果，识别资源短缺、冲突和优化机会；使用遗传算法，在施工需求和资源限制条件下，对进度方案进行优化并生成最优解；通过模拟和分析施工组织方案，采用遗传算法，结合施工需求和资源约束条件，优化施工方案，减少重复工序、优化资源利用。
31.具体而言，将进度计划和资源信息与三维模型结合，使用bim软件和进度管理工具进行动态模拟和资源分析，通过识别资源短缺、冲突和优化机会，可以找到施工过程中的潜在问题和改进空间，采用遗传算法对进度方案进行优化，并生成最优解，同时，通过模拟和分析施工组织方案，结合施工需求和资源约束条件，进一步优化施工方案，减少重复工序和优化资源利用，通过整合这些步骤，能够有效提升施工进度的可预测性和资源利用的效率，同时优化施工方案以满足项目目标，这些措施有助于更好地规划和管理施工过程，提高施工效率和质量，以确保项目的顺利进行和优化的施工实施。
32.请参阅图7，施工可视化过程的步骤具体为：提供用户界面，允许用户创建施工任务，并设置任务的关键属性，如工期、紧前任务、资源需求，同时，支持属性调整，如任务延误、资源调整项目，实现施工任务的创建和属性调整，以准确描述每个任务的特征和约束条件；提供对甘特图的属性设置，包括时间刻度、任务颜色、依赖关系表示，设置甘特图的属性，并进行显示调整，以合理呈现施工进度和任务关系；提供参数配置界面，允许用户设置模拟和仿真的相关参数，包括时间步长、资源效率，并支持定义施工任务的属性，包括风险因素、资源依赖关系，以支持后续的模拟和分析；基于设置的施工任务和参数，使用仿真算法对施工进程进行模拟，模拟过程中参考任务的优先级、资源调度因素，根据模拟结果，识别潜在的问题和瓶颈，进行调整和优化施工方案；提供导出功能，将模拟过程以可视化的方式呈现，同时支持设置输出参数，如模拟结果统计指标、图表格式，满足各项输出需求。
33.具体而言，通过用户界面，用户可以创建施工任务并设置任务的关键属性，如工期、资源需求，并进行属性调整以满足约束条件，其次，通过设置甘特图的属性，如时间刻度、任务颜色、依赖关系表示，施工进度和任务关系得以合理呈现，便于直观了解和管理，在参数配置界面中，用户可以设置模拟和仿真相关的参数，如时间步长、资源效率，以及定义施工任务的属性，如风险因素和资源依赖关系，为后续的模拟和分析提供基础，接下来，通过使用仿真算法对施工进程进行模拟，考虑任务优先级和资源调度因素，以识别潜在问题和瓶颈，并优化施工方案以提高效率和质量，最后，通过导出功能，将模拟结果以可视化方
式呈现，并支持设置输出参数和图表格式，满足各项需求，综上所述，施工可视化工具通过整合这些步骤，能够帮助用户创建、管理和模拟施工任务，实现对施工进程的全面了解和优化决策，提高施工效率和管理质量。
34.工作原理：整体施组在桥梁施工过程中，通过一系列步骤和方法确立整体施组方案，以保证施工高效进行，这个过程基于bim模型的创建和综合性能评估，并包括施工组织设计和进度计划编制，通过应用bim技术，整体施组能够提供准确可靠的施工方案，确保施工的顺利进行，专项施工方案模拟、工艺模拟和多方案对比模拟是整体施组过程中的重要环节，通过模拟和对比分析不同的专项施工方案，包括施工段划分、施工起点流向、施工程序确定等，可以优化施工过程，提高施工质量和效率，通过工艺模拟，可以模拟和评估施工过程中的关键工艺步骤，帮助确定最佳的施工方法，而多方案对比模拟则可以比较不同施工方案的优缺点，选择最合适的方案进行实施，优化进度、模型与进度迭代变更是为了确保施工进度的准确性和可视化，通过对工期安排进行调整、施工组织方案的优化以及关键任务的识别，可以优化施工进度计划，同时，将bim模型与进度计划进行整合和迭代更新，可以实现对施工进度的动态管理和可视化展示，现场追踪、迭代更新是指在实际施工现场通过bim模型与进度计划的可视化结合，以及建立bim场地模型和平面布置规划等方法，实现对施工现场的追踪和更新，通过对起重运输机械布置的模拟分析和材料资源运输状态的模拟，可以及时解决问题和优化施工方案，进度优化是通过4d动态模拟和资源配置分析等方法来优化施工进度方案和指导施工，通过动态模拟可以更加准确地预测施工进度和资源需求，从而优化施工进程，减少浪费和赘余环节，最后，施工可视化过程是指将整个施工过程以可视化形式展示，包括任务创建和属性调整、甘特图属性设置和显示调整、参数配置和施工任务属性定义、施工仿真模拟和问题调整等环节，这样可以帮助项目管理者更清晰地了解施工进展，并作出相应的决策，综合来说，基于三维数字技术的桥梁施工组织方法能够提升施工效率、优化资源利用、减少浪费和冲突，通过可视化的施工过程，项目管理者能够做出更明智的决策，从而提高整体施组的效果，并成功交付项目。
35.以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

技术特征：
1.一种基于三维数字技术的桥梁施工组织方法，其特征在于，包括以下步骤：整体施组的确立；专项施工方案模拟、工艺模拟、多方案对比模拟；优化进度、模型与进度迭代变更；现场追踪、迭代更新；进度优化；施工可视化过程。2.根据权利要求1所述的基于三维数字技术的桥梁施工组织方法，其特征在于，所述整体施组的确立的步骤具体为：所述整体施组的确立包括bim模型创建和综合性能评估、施工组织设计和进度计划编制、整体施组方案制定；所述专项施工方案模拟、工艺模拟、多方案对比模拟包括施工段、施工起点流向、施工程序确定、bim软件模拟分析和物料工序计划编制、质量控制和安全文明措施设定、施工过程三维模拟和问题解决优化。3.根据权利要求1所述的基于三维数字技术的桥梁施工组织方法，其特征在于，所述优化进度、模型与进度迭代变更包括工期安排调整和施工组织方案优化、关键路线和任务识别、优化关键任务、非关键线路施工工序调整、4d施工模拟和整体方案优化；所述现场追踪、迭代更新包括bim模型与进度计划可视化结合、建立bim场地模型和平面布置规划、起重运输机械布置模拟分析、材料资源运输状态模拟和进场计划调整；所述进度优化包括4d动态模拟和资源配置分析、优化进度方案和指导施工、优化施工组织方案和减少赘余环节。4.根据权利要求1所述的基于三维数字技术的桥梁施工组织方法，其特征在于，所述优化进度、模型与进度迭代变更的步骤具体为：所述施工可视化过程包括任务创建和属性调整、甘特图属性设置和显示调整、参数配置和施工任务属性定义、施工仿真模拟和问题调整、模拟过程导出和输出参数设置。5.根据权利要求1所述的基于三维数字技术的桥梁施工组织方法，其特征在于，所述整体施组的确立的步骤具体为：细化建筑、结构和设备具体构件的建模，确保模型的准确性和完整性；添加材料类型、尺寸、供应商属性信息，以支持后续的工艺模拟和资源管理；利用bim软件进行冲突检测和碰撞分析，解决模型中的空间冲突，优化设计和施工方案；详细规划施工的工序和步骤，考虑材料供应、人力资源要素，优化资源的使用和分配；利用bim技术进行施工项的可视化和排程，更精确地制定施工进度计划；结合bim模型和详细的施工组织设计，获取整体施组方案；对施工方法和技术要求进行优化和评估；制定具体的执行计划和管理措施，包括施工安全、质量控制、环境保护方面的要求。6.根据权利要求1所述的基于三维数字技术的桥梁施工组织方法，其特征在于，所述专项施工方案模拟、工艺模拟、多方案对比模拟的步骤具体为：采用模拟退火算法，并基于施工需求、资源约束和工序依赖关系，寻求最优的施工段划分、施工起点流向和施工程序安排，通过定义适应度函数和约束条件，引入评估和优化指
标，循环迭代优化，获取最优解方案；通过bim软件结合进度计算、资源分配和碰撞检测技术，以模拟施工过程，采用遗传算法结合工艺要求和资源限制，进行物料工序计划的优化；结合质量标准和安全要求，制定基于规则的控制策略，包括冲突检测、质量检验和安全文明措施，通过人工智能算法和知识推理技术，进行实时监控和决策支持，并对施工现场的风险预警和问题解决优化；基于三维模型技术，利用物理引擎和碰撞检测算法进行实时模拟和可视化展示，基于约束的优化算法，对冲突项目进行快速识别和解决优化。7.根据权利要求1所述的基于三维数字技术的桥梁施工组织方法，其特征在于，所述优化进度、模型与进度迭代变更的步骤具体为：采用遗传算法，配合施工要求和资源约束条件，对工期安排和施工组织方案进行调整和优化，通过对已有的工期安排和施工组织方案进行评估和分析，优化调整；采用关键路径法（cpm），对施工进度网络进行分析，识别出关键路径和关键任务，并确定其优先级；采用启发式算法，结合资源调度和施工限制条件，优化关键任务的执行顺序、资源分配和工序设计；采用进化算法，考虑材料、人力和设备资源的限制约束，优化非关键路径的施工工序顺序和调度；通过碰撞检测算法、路径规划算法结合，将进度计划和bim模型进行整合和模拟，以可视化展示施工过程，检测冲突并优化整体方案。8.根据权利要求1所述的基于三维数字技术的桥梁施工组织方法，其特征在于，所述现场追踪、迭代更新的步骤具体为：采用信息集成技术，将bim模型中的构件和进度计划进行关联，实时呈现施工进度和模型的对比分析，以可视化的形式显示实际进度与计划进度的差异，为决策和调整提供数据依据；结合场地测量和建模技术，获取准确的场地数据，并使用布局规划算法对场地进行合理的平面布置，包括机械设备、人力资源、临时设施；结合机械设备参数和施工需求，运用离散事件模拟或仿真方法，对起重运输机械的布置方案进行模拟和分析，评估其效果、识别潜在冲突，并进行优化调整；运用离散事件模拟方法，结合材料运输参数和进场要求，对材料资源的运输状态进行模拟和分析，识别瓶颈和瓶颈前后综合优化。9.根据权利要求1所述的基于三维数字技术的桥梁施工组织方法，其特征在于，所述进度优化的步骤具体为：使用bim软件和进度管理工具，将进度计划和资源信息与三维模型结合，进行动态模拟和资源分析，基于分析结果，识别资源短缺、冲突和优化机会；使用遗传算法，在施工需求和资源限制条件下，对进度方案进行优化并生成最优解；通过模拟和分析施工组织方案，采用遗传算法，结合施工需求和资源约束条件，优化施工方案，减少重复工序、优化资源利用。10.根据权利要求1所述的基于三维数字技术的桥梁施工组织方法，其特征在于，所述
施工可视化过程的步骤具体为：提供用户界面，允许用户创建施工任务，并设置任务的关键属性，如工期、紧前任务、资源需求，同时，支持属性调整，如任务延误、资源调整项目，实现施工任务的创建和属性调整，以准确描述每个任务的特征和约束条件；提供对甘特图的属性设置，包括时间刻度、任务颜色、依赖关系表示，设置甘特图的属性，并进行显示调整，以合理呈现施工进度和任务关系；提供参数配置界面，允许用户设置模拟和仿真的相关参数，包括时间步长、资源效率，并支持定义施工任务的属性，包括风险因素、资源依赖关系，以支持后续的模拟和分析；基于设置的施工任务和参数，使用仿真算法对施工进程进行模拟，模拟过程中参考任务的优先级、资源调度因素，根据模拟结果，识别潜在的问题和瓶颈，进行调整和优化施工方案；提供导出功能，将模拟过程以可视化的方式呈现，同时支持设置输出参数，如模拟结果统计指标、图表格式，满足各项输出需求。

技术总结
本发明涉及电数字数据处理技术领域，具体为一种基于三维数字技术的桥梁施工组织方法，包括以下步骤，整体施组的确立；专项施工方案模拟、工艺模拟、多方案对比模拟。本发明中，基于BIM模型和综合性能评估，创建详细的数字模型和综合分析，确保施工的高效性和顺利进行，通过专项施工方案模拟、工艺模拟和多方案对比模拟，通过模拟和对比不同方案，优化施工过程、提高施工质量和效率，通过优化进度与BIM模型的整合和迭代更新，调整工期安排、优化施工组织方案和识别关键任务，建立BIM场地模型和平面布置规划以及材料资源运输状态模拟手段，实现现场施工的实时追踪和更新，采用了4D动态模拟和资源配置分析方法，减少冗余环节。减少冗余环节。减少冗余环节。


技术研发人员：张科超 商淑杰 董鹏 王泽飞 李月祥 徐长靖 闫昕
受保护的技术使用者：山东高速基础设施建设有限公司 重庆大学
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/8/16